TiO_2晶型对催化正丁醛自缩合反应性能的影响

正丁醛自缩合合成2-乙基-2-己烯醛(辛烯醛)是2-乙基己醇(辛醇)工业生产中实现碳链增长的关键步骤。采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2催化剂,使用NH_3-TPD、CO_2-TPD、BET和XRD等手段对TiO_2催化剂酸碱性、织构性质和晶相进行了表征,发现锐钛矿型TiO_2催化剂的表面酸位和碱位数量明显高于金红石型TiO_2。活性评价结果表明,锐钛矿晶型TiO_2催化性能优于金红石晶型TiO_2。以TiO_2凝胶在空气气氛下,于400℃焙烧1 h制备的锐钛矿TiO_2为催化剂,正丁醛自缩合反应适宜的反应条件为:TiO_2用量为15.0%(wt),反应温度180℃,反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率可达91.1%,辛烯醛的收率和选择性分别为81.6%和89.6%。TiO_2重复使用7次,催化活性无明显下降。采用GC-MS对反应液进行定性分析,确定了反应副产物,探讨了锐钛矿型和金红石型TiO_2催化性能存在差异的原因,并且构建了锐钛矿型TiO_2催化正丁醛自缩合的反应网络。     

Cu-Mg-Al类复合氧化物催化C-N偶联反应性能研究

本文以Cu-Mg-Al类水滑石为前驱体制备了一系列Cu-Mg-Al复合氧化物催化剂,考察了其在碘苯与咪唑合成1-苯基咪唑的C-N偶联反应中的催化性能及催化剂中Cu2+含量、反应温度及反应时间的影响。实验结果表明,在500℃焙烧2h得到的催化剂Cu2Mg1Al1-LDO的催化活性最好,在反应温度为130℃时,1-苯基咪唑收率可达92%,140℃时下可达99%。     

5%ZnO-3%MgO/SiO2催化2-乙基己醇直接合成2-乙基己酸

采用等体积浸渍法制备了5%ZnO-3%MgO/SiO2催化剂,以纯氧为氧化剂,在常压下催化氧化2-乙基己醇直接合成2-乙基己酸,对该合成的催化剂用量、氧气流量、反应温度、反应时间等工艺条件进行了优化,确定了最佳工艺条件。结果表明,该合成的最佳工艺条件为:2-乙基己醇50 mL,催化剂用量2.5 g,氧气流量30 mL/min,反应温度125℃,反应时间9 h,在此最佳工艺条件下,2-乙基己醇转化率达63.6%,2-乙基己酸选择性可达75.4%。     

La-Al2O3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛反应

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的增塑剂醇。正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。为克服工业正丁醛自缩合反应因使用强碱水溶液催化剂所带来的设备腐蚀、污染环境、生产成本高等缺点,采用La改性γ-Al₂O₃催化剂(La-Al₂O₃)催化正丁醛自缩合反应。首先研究了制备方法和制备条件对La-Al₂O₃催化性能的影响,发现采用胶溶法、于700℃下焙烧4 h得到的La-Al₂O₃催化性能较好,具有相互匹配的酸碱中心是催化性能较好的关键。以适宜条件下制备的La-Al₂O₃为催化剂,研究了反应条件对正丁醛自缩合反应的影响,得到适宜的反应条件为:催化剂与正丁醛质量比为0.15、反应温度180℃、反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率最高达到90.6%,辛烯醛的选择性为91.7%。该催化剂重复使用4次,催化活性无明显下降。通过对反应液进行GC-MS分析,确定了正丁醛自缩合反应体系中的副产物,进而推测了可能的副反应,建立了La-Al₂O₃催化正丁醛自缩合合成辛烯醛的反应网络。     

La-Al_2O_3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛反应

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的增塑剂醇。正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。为克服工业正丁醛自缩合反应因使用强碱水溶液催化剂所带来的设备腐蚀、污染环境、生产成本高等缺点,采用La改性γ-Al_2O_3催化剂(La-Al_2O_3)催化正丁醛自缩合反应。首先研究了制备方法和制备条件对La-Al_2O_3催化性能的影响,发现采用胶溶法、于700℃下焙烧4 h得到的La-Al_2O_3催化性能较好,具有相互匹配的酸碱中心是催化性能较好的关键。以适宜条件下制备的La-Al_2O_3为催化剂,研究了反应条件对正丁醛自缩合反应的影响,得到适宜的反应条件为:催化剂与正丁醛质量比为0.15、反应温度180℃、反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率最高达到90.6%,辛烯醛的选择性为91.7%。该催化剂重复使用4次,催化活性无明显下降。通过对反应液进行GC-MS分析,确定了正丁醛自缩合反应体系中的副产物,进而推测了可能的副反应,建立了La-Al_2O_3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛的反应网络。     

Ni/La-Al_2O_3的制备及催化正丁醛“一锅法”合成辛醇反应性能

辛醇(2-乙基己醇)是重要的基本有机化工原料,其工业生产由丙烯氢甲酰化合成正丁醛、正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛(辛烯醛)、辛烯醛加氢生成辛醇3个反应单元构成。本研究旨在以Ni/La-Al_2O_3为催化剂实现正丁醛顺序自缩合和加氢"一锅法"合成辛醇。首先制备了Ni/La-Al_2O_3催化剂,并考察了制备条件对其催化性能的影响,结果表明Ni/La-Al_2O_3适宜的制备条件为Ni负载量为25%(质量分数),浸渍Ni(NO_3)_2并老化后,于500℃下焙烧4 h,再于550℃还原3 h。在适宜的反应条件下,正丁醛完全转化,辛醇的收率为67.0%。结合XRD和SEM表征发现,γ-Al_2O_3水合是导致Ni/La-Al_2O_3催化剂失活的主要原因之一。     

Ni/La-Al2O3的制备及催化正丁醛“一锅法”合成辛醇反应性能

辛醇（2-乙基己醇）是重要的基本有机化工原料,其工业生产由丙烯氢甲酰化合成正丁醛、正丁醛自缩合制备2-乙基-2-己烯醛（辛烯醛）、辛烯醛加氢生成辛醇3个反应单元构成。本研究旨在以Ni/La-Al₂O₃为催化剂实现正丁醛顺序自缩合和加氢“一锅法”合成辛醇。首先制备了Ni/La-Al₂O₃催化剂,并考察了制备条件对其催化性能的影响,结果表明Ni/La-Al₂O₃适宜的制备条件为Ni负载量为25%（质量分数）,浸渍Ni（NO₃（₂并老化后,于500℃下焙烧4 h,再于550℃还原3 h。在适宜的反应条件下,正丁醛完全转化,辛醇的收率为67.0%。结合XRD和SEM表征发现,γ-Al₂O₃水合是导致Ni/La-Al₂O₃催化剂失活的主要原因之一。     

常压催化脱氢法合成2-乙基己酸

常压下,2-乙基己醇与氢氧化钠、在氧化铜催化下,脱除氢气得2-乙基己酸。正交实验考察了影响反应的因素,优化的工艺条件为:物料配比为n(2-乙基己醇)∶n(氢氧化钠)=1.3∶1.0、控制反应在220℃进行2.5 h、催化剂氧化铜用量为3.0%(以2-乙基己醇计,m/m),优化工艺条件下产品收率达80.9%,纯化后的产品经红外光谱、元素分析确证。     

无碱条件下氧气催化氧化2-乙基己醇合成2-乙基己酸

以2-乙基己醇作为原料,O_2作为氧化剂,无碱参与下催化氧化合成2-乙基己酸。使用气相色谱(GC)进行定量分析,气质联用仪(GC-MS)进行定性分析。考察了催化剂、溶剂、反应温度、时间及氧压力对反应的影响。结果表明:2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)/硝酸铜为合适的催化剂体系,乙酸乙酯为合适的溶剂。适宜的反应条件是:催化剂TEMPO用量为2-乙基己醇物质的量的5%、硝酸铜用量为2-乙基己醇物质的量的4%,100℃、0.5 MPa O_2压力下反应6 h,2-乙基己酸收率可达77.1%。O_2恒压条件下该反应是拟一级反应,反应活化能为59.9 k J/mol。主要副产物是3-庚醇和3-庚酮。     

固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2催化合成马来酸二(2-乙基)己酯

采用复合固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2为催化剂、马来酸酐和2-乙基己醇为原料合成了马来酸二(2-乙基)己酯.确定了最佳合成工艺条件为:催化剂用量(占总投料量质量分数)为1.2%～1.5%、酐醇摩尔比为1:2.5、反应温度145℃、反应压力低于1.5 kPa、反应时间2.0 h,此时产品收率达96.7%.催化剂可重复使用5次,再生容易.     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2-TiO2催化合成马来酸二（2-乙基）己酯

采用复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2为催化剂、马来酸酐和2-乙基己醇为原料合成了马来酸二(2-乙基)己酯。确定了最佳合成工艺条件为:催化剂用量(占总投料量质量分数)为1.2%-1.5%、酐醇摩尔比为1∶2.5、反应温度145℃、反应压力低于1.5 kPa、反应时间2.0 h,此时产品收率达96.7%。催化剂可重复使用5次,再生容易。     

非酸催化合成偏苯三酸三辛酯的研究

描述了偏苯三酸酐与2-乙基己醇合成增塑剂偏苯三酸三辛酯.通过实验,从钛酸四丁酯、铝酸钠、氧化亚锡等非酸性催化剂中选择了酯化催化性能良好的氧化亚锡作为催化剂,并探讨了催化剂氧化亚锡的用量、酸醇物质的量比、反应时问及催化荆氧化亚锡的重复使用对反应结果的影响.实验结果表明,氧化亚锡催化合成偏苯三酸三辛酯的最佳条件是:酸醇比为n(偏苯酸酐):n(2-乙基己醇)=1:4.5(摩尔比),催化剂用量为偏苯三酸酐质量的0.6%,反应时间为4 h,反应温度为220～238℃,催化剂氧化亚锡可以重复使用,酯化率可达99.9%.     

Synthesis of Nontoxic Plasticizer Tri(2-ethylhexyl)citrate

以柠檬酸和2-乙基己醇为原料,用氧化二正丁基锡为催化剂合成了无毒增塑剂柠檬酸三(2-乙基)己酯,考察了反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对反应结果的影响,对合成的产品进行了红外光谱分析.实验结果表明,氧化二正丁基锡催化合成柠檬酸三(2-乙基)已酯的最佳反应条件为n(柠檬酸)∶n(2-乙基己醇)=1∶3.60,催化剂用量为柠檬酸质量的0.5％,反应时间为120 min,反应温度为150～160℃,在最佳反应条件下,柠檬酸三(2-乙基)己酯收率在98％以上.     

无毒增塑剂柠檬酸三(2-乙基)己酯的合成

以柠檬酸和2-乙基己醇为原料,用氧化二正丁基锡为催化剂合成了无毒增塑剂柠檬酸三(2-乙基)己酯,考察了反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对反应结果的影响,对合成的产品进行了红外光谱分析。实验结果表明,氧化二正丁基锡催化合成柠檬酸三(2-乙基)己酯的最佳反应条件为n(柠檬酸)∶n(2-乙基己醇)=1∶3.60,催化剂用量为柠檬酸质量的0.5%,反应时间为120min,反应温度为150～160℃,在最佳反应条件下,柠檬酸三(2-乙基)己酯收率在98%以上。     

1-氯-2,2-二氟乙烷为原料2步法制备2,2-二氟乙醇

用2步法合成制备2,2-二氟乙醇,探讨了该方法的优化工艺条件。结果表明,第1步合成2,2-二氟乙基乙酸酯中间体,1-氯-2,2-二氟乙烷与乙酸钾摩尔比为1:1.5,反应时间2 h、温度为120℃,溶剂DMSO质量是反应原料的2倍时,在适量催化剂A作用下,1-氯-2,2-二氟乙烷转化率为99.7%,2,2-二氟乙基乙酸酯收率为95.8%;第2步合成2,2-二氟乙醇时,甲醇与2,2-二氟乙基乙酸酯中间体摩尔比4:1,反应温度90℃、时间为2 h时,在适量催化剂B作用下,2,2-二氟乙基乙酸酯转化率可达92.6%,2,2-二氟乙醇收率可达92.5%。该法原料来源方便、成本低廉。     

甲基磺酸铜催化合成柠檬酸三(2-乙基己基)酯的研究

研究了以甲基磺酸铜催化柠檬酸和2-乙基己醇的酯化反应,考察了反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比等对反应的影响。结果表明,甲基磺酸铜催化合成柠檬酸三(2-乙基己基)酯的最佳反应条件为:n(2-乙基己醇)∶n(柠檬酸)=1.08∶0.3,催化剂用量0.30%(以酸的物质的量计),反应温度120~130℃,负压操作。在最佳反应条件下,柠檬酸三(2-乙基己基)酯收率在98%以上;反应结束后,催化剂通过简单的相分离,即可重复使用,重复使用5次,其催化活性无明显下降,产品收率仍可达到90%以上。     

甘油选择性脱水的海绵铜基催化剂制备和表征

采用湿混法制备了氧化物修饰的海绵铜基甘油脱水催化剂。Cu/Mg O催化剂催化甘油脱水表现出了优良的活性和选择性,借助于粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附(BET)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)和热重-差示扫描量热(TG-DSC)等技术对Cu/Mg O进行了表征,并考察了该催化剂在无溶剂条件下催化甘油脱水至羟基丙酮的性能。结果表明:Mg O的修饰未改变海绵铜的骨架,且形成了Cu-Mg O相,其催化甘油脱水的活性和选择性与Cu和Mg O间相互匹配密切相关。当含Cu 8%(质量分数)的催化剂用量为1.0 g(为反应原料质量的4.2%)、反应温度为225℃、反应时间为5 h下,于反应-蒸馏工艺中可催化甘油获得转化率92.3%(质量分数)的和羟基丙酮选择性90.7%(质量分数)。Mg O修饰的海绵铜能有效地催化甘油选择性脱水至羟基丙酮。     

SO2-4/TiO2-Al2O3固体超强酸催化合成癸二酸二异辛酯

选择多种催化剂用于催化癸二酸和2-乙基己醇合成癸二酸二异辛酯,研究了固体超强酸SO2-4/TiO2-Al2O3的催化性能,并考察了影响反应的因素,结果表明,适宜的反应条件为:醇酸物质的量比为3∶1;催化剂用量为1.0 g/mol癸二酸;带水剂甲苯为10 mL;反应时间为4.5 h,酯化率达98.5%.     

H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2催化正丁醛自缩合反应

正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。首先考察了3种杂多酸H3PW12O40、H4SiW12O40和H3PMo12O40对正丁醛自缩合反应的催化性能,发现H4SiW12O40的催化性能最好。其次,利用浸渍法制备了负载型H4SiW12O40催化剂,考察了载体和制备条件对催化剂性能的影响,确定以SiO2为载体,H4SiW12O40负载量为50%(质量分数),在150℃焙烧2 h的制备条件。探讨了反应条件对催化剂性能的影响,确定了适宜反应条件:催化剂与正丁醛的质量比为0.15,反应温度120℃,反应时间6 h。在此条件下,正丁醛的转化率为90.4%,辛烯醛的选择性为89.2%。通过对催化剂进行ICP-AES分析和XRD表征,发现活性组分流失是造成催化剂稳定性差的主要原因。为减缓H4SiW12O40的流失,以[emim]BF4离子液体为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了H4SiW12O40/SiO2催化剂,实验结果表明,催化剂稳定性有一定程度的提高。     

介孔磺酸化坡缕石的制备及催化性能

采用后合成方法制备出磺酸官能化的介孔坡缕石固体酸PGS-SO3H催化剂,通过红外光谱,X-射线粉末衍射,扫描电镜和热重等对其进行了表征,并在合成偏苯三酸三辛酯的酯化反应中进行催化性能的评价.单因素考察了催化剂用量,酸醇物质的量比,反应温度等因素对酯化反应的影响.实验结果表明:在反应温度210℃,偏苯三酸酐和2-乙基己醇的物质的量比为1∶4.5,催化剂用量为总反应原料质量的4.9％,反应6h酯化率可达96.16％.